[发明专利]电力变换装置以及其状态记录方法

说明书

本发明具备：检测半导体元件的状态的多个检测部；传输由多个检测部生成的信号的发送部；接收从发送部传输的信号的接收部；和记录由接收部生成的信号的存储器，记录电力变换装置的运转中的半导体元件的状态。优选地，从发送部向接收部传输的信号通过单一的传输线缆传输。根据本发明，通过取得多个与半导体元件相关的信号并将其记录，指出电力变换装置以及外围系统的不良要因变得容易，能提高可靠性。另外，若将检测到的信号用单一的传输线缆进行传输，则能减低传输线缆自身的成本以及布线作业的成本。

技术领域

本发明涉及搭载半导体元件的电力变换装置。

背景技术

在搭载半导体元件的电力变换装置中，有时在半导体元件流过超过额定的大电流或施加超过额定的高电压。在电力变换装置中存在具备从这样的过电流、过电压保护半导体元件的保护功能的方案。

过电流多数情况下由于在电路内发生短路状态而引起。作为短路状态的发生要因，能举出构成电路的半导体元件的击穿、驱动电路的误动作、以及布线作业错误等。另一方面，在半导体元件中具备即使发生短路状态也会在某期间将电流限制到一定值以下的性质。将该性质称作短路容量，即使发生短路状态，只要能立即阻断电流，就能未然地防止半导体元件的击穿。这样的未然地防止半导体元件的短路击穿的功能被称作短路保护功能。

另一方面，过电压多由半导体元件开关时的浪涌电压引起。浪涌电压的大小与由半导体元件构成的电路的寄生电感的大小以及开关时的电流变化率的大小相关。为了减低浪涌电压而采用极力减低寄生电感的结构、或装入缓冲电路的结构，或者使电流变化平缓的驱动器电路结构是有效的。另外，例如还想定驱动器电路因噪声而误动作，由此开关时的电流变化变得陡峭，产生过电压。在产生过电压时，需要在达到半导体元件击穿的电压前抑制电压的上升。作为将电压限制在一定值以下的功能而能举出钳位电路。

为了使用于从过电流、过电压保护半导体元件的保护功能工作，需要检测保护半导体元件的状态并取得信号，判别异常的有无。在专利文献1中公开了如下技术：基于与主端子电流和栅极电压相关的信号来调整流入栅极的电流量，抑制短路时的过电流，保护半导体元件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2015-139271

发明内容

发明要解决的课题

本申请的发明者对提取搭载半导体元件的电力变换装置、其外围系统的不良要因进行了锐意研讨的结果，得到以下见解。

专利文献1由于应对想定的多个短路模式、极力减低误探测概率，因此认为在未然地防止半导体元件的击穿上能得到大的效果。

另一方面，在专利文献1中未考虑达到保护功能工作的原因的确定。保护功能的工作有可能由于设为对象的电力变换装置、其外围系统恒常具有的不良要因引起。作为指出这样的不良要因的手段之一，能举出从半导体元件取得的信号的解析。

另外，为了对信号进行解析，需要在对象装置具备传输其的传输单元和对其进行记录的记录部。记录的信号虽然其种类越多越有助于解析，但在作为传输单元使用传输线缆的情况下，其根数会成比例地变多，传输线缆自身的成本自不必说，存在将其布线的作业的成本增大的不经济。除此以外，还想定由于对象装置的结构上的制约而布线多个传输线缆本身困难的情况。

本发明的目的在于，为了指出搭载半导体元件的电力变换装置、其外围系统的不良要因而检测、记录半导体元件的状态。

用于解决课题的手段

本发明具备：检测半导体元件的状态的多个检测部；传输由多个检测部生成的信号的发送部；接收从发送部传输的信号的接收部；和记录由接收部生成的信号的存储器，记录电力变换装置的运转中的半导体元件的状态。优选地，从发送部向接收部传输的信号通过单一的传输线缆传输。